近景攝影測量在基坑變形監(jiān)測中的應(yīng)用

王利超 呂學(xué)軍 王福增

摘 要：近年來我國基坑工程不斷地增加，而由于基坑開挖引發(fā)的事故也逐漸增加。因此，在此過程當(dāng)中必須要加強(qiáng)對于基坑變形的監(jiān)測，從而避免基坑變形給整個社會以及人民的生命財產(chǎn)安全帶來較大的損失。近景攝影測量技術(shù)在基坑變形的測量當(dāng)中逐漸發(fā)揮了非常重要的作用，從而為基坑變形測量提出了新的方法，該文重點(diǎn)分析了在基坑變形監(jiān)測中如何應(yīng)用近景攝影測量技術(shù)，從而為基坑及變形的監(jiān)測提供參考。

關(guān)鍵詞：近景攝影；基坑變形；監(jiān)測

中圖分類號：P231.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著城市的發(fā)展，基坑工程的數(shù)量不斷地增加，同時帶來的問題也逐步增多。在基坑施工的過程中對于周圍的土體產(chǎn)生了影響，如果土體的變形較為嚴(yán)重，超出支護(hù)結(jié)構(gòu)承受力，那么整個基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生坍塌的危險，對于周圍的建筑以及管線也會產(chǎn)生非常不利的影響。因此，基坑的監(jiān)測非常重要。傳統(tǒng)的基坑監(jiān)測使用的是常規(guī)的儀器，這些儀器的測量數(shù)據(jù)較為可靠，但是耗費(fèi)的時間以及精力相對較大。隨著近景攝影測量技術(shù)逐步興起，解決了常規(guī)儀器監(jiān)測中存在的問題。近景攝影測量技術(shù)能夠在一些不容易達(dá)到的場所或者相對危險的場所得到廣泛的應(yīng)用，同時測量速度快，可以實(shí)時監(jiān)測，并且將測量到的數(shù)據(jù)通過數(shù)字化的方式進(jìn)行保留。因此，近景攝影測量技術(shù)在基坑變形監(jiān)測中有著非常廣泛的應(yīng)用，該文針對近景攝影測量技術(shù)進(jìn)行了分析，提出了基坑變形的監(jiān)測內(nèi)容，并且分析了在基坑變形監(jiān)測中應(yīng)用近景攝影測量技術(shù)的方案。

1 近景攝影測量技術(shù)

近景攝影測量技術(shù)指的是通過攝影的方式來獲取相關(guān)目標(biāo)的影像信息。在進(jìn)行測量的過程當(dāng)中，需要進(jìn)行近距離的攝影，并且以目標(biāo)的外形以及運(yùn)動狀態(tài)為主。近景攝影測量技術(shù)是一種非接觸式的測量方式，只要能夠獲取測量目標(biāo)的影像就可以進(jìn)行近景攝影測量。同時，在進(jìn)行后期處理的過程中可以對研究目標(biāo)的形狀大小以及相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行精確的測定。

近年來近景攝影測量技術(shù)已經(jīng)逐漸在生物、醫(yī)學(xué)、建筑、工業(yè)等多個領(lǐng)域當(dāng)中逐漸開始應(yīng)用。同時由于數(shù)碼相機(jī)功能的提升，近景測量技術(shù)的水平逐步提高，近景攝影測量技術(shù)已經(jīng)在工程施工監(jiān)測當(dāng)中得到了非常廣泛的應(yīng)用，尤其是在滑坡高層建筑、橋梁等方面的監(jiān)測精確度逐步提升。

2 基坑變形監(jiān)測內(nèi)容

基坑變形指的是基坑在受到外力以及其他載荷的影響下，基坑的形狀位置大小發(fā)生了變化。如果基坑的變形量超過了安全警戒值，那么自身及周圍環(huán)境就會受到較大的影響。因此為了保證基坑自身的正常以及安全，必須要定期對基坑進(jìn)行監(jiān)測，通過專門的儀器以及方法持續(xù)地觀察基坑的變化，對相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而預(yù)測基坑變形的實(shí)際發(fā)展情況。

基坑監(jiān)測主要對基坑的支護(hù)以及相關(guān)的支撐結(jié)構(gòu)和基坑周圍環(huán)境的變形量進(jìn)行監(jiān)測。在進(jìn)行基坑監(jiān)測的過程中需要準(zhǔn)確測取各監(jiān)測對象的位移量，尤其是在基坑開挖的過程當(dāng)中，支護(hù)結(jié)構(gòu)以及周圍環(huán)境的變形量非常明顯，需要提供實(shí)時的相關(guān)數(shù)據(jù)，并及時對其進(jìn)行分析。通過基坑變形的情況以及應(yīng)力來進(jìn)行分析，為基坑的安全施工提供相關(guān)的數(shù)據(jù)支持。

3 近景攝影測量檢測方法的優(yōu)勢

在傳統(tǒng)的基坑變形監(jiān)測的過程中，大多數(shù)是采取常規(guī)的儀器來進(jìn)行的，通過距離、角度以及高度差等方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行測量。尤其是在目標(biāo)不多的情況下，傳統(tǒng)的監(jiān)測方法相對可靠。但是，傳統(tǒng)的檢測方法耗費(fèi)的時間、精力都非常多，后期的處理內(nèi)容也相對較多。尤其是當(dāng)常規(guī)儀器無法到達(dá)監(jiān)測點(diǎn)時，監(jiān)測的難度非常大。另外，由于常規(guī)儀器本身設(shè)計(jì)的問題，測量的精度也會受到影響。但是，近景攝影測量技術(shù)在實(shí)際施工的過程當(dāng)中非常簡便、快捷以及安全，可以在瞬間捕獲相關(guān)被攝物體的精確信息，同時了解點(diǎn)位之間的關(guān)系，這是傳統(tǒng)的測量方法無法達(dá)到的。

在進(jìn)行近景攝影監(jiān)測的過程當(dāng)中，相片的信息非常豐富，可以獲得監(jiān)測體上面大批的三維信息，對于布控的要求以及精準(zhǔn)度相對較高，但是在外工作時勞動力相對較低。除此之外，在進(jìn)行近景攝影監(jiān)測的過程當(dāng)中，攝影的相片可以完整地記錄監(jiān)測體的狀態(tài)，并且可以進(jìn)行長期保存，在日后檢查比較以及分析的過程當(dāng)中可以再次進(jìn)行應(yīng)用。除此之外，近景攝影監(jiān)測可以對不同結(jié)構(gòu)的對象進(jìn)行同時監(jiān)控，在實(shí)際觀測的過程當(dāng)中不需要接觸物體，因此，在一些危險場所或者是不易到達(dá)的場所是完全可以進(jìn)行攝影的。

4 基于近景攝影的基坑變形監(jiān)測方案

在應(yīng)用近景攝影技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測的過程當(dāng)中，首先需要明確監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)。監(jiān)測控制點(diǎn)涉及多個監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)，可以為了方便觀測，同時能夠提高測量的精準(zhǔn)度，基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)該設(shè)立在混凝土的標(biāo)志墩上。同時，需要設(shè)立強(qiáng)制的對中裝置，從而強(qiáng)化監(jiān)測的精準(zhǔn)度，有效地降低誤差。在進(jìn)行監(jiān)測的過程當(dāng)中，基準(zhǔn)點(diǎn)需要每隔一段時間就根據(jù)相關(guān)的規(guī)定來進(jìn)行精度復(fù)測，從而保證基準(zhǔn)點(diǎn)的位置不發(fā)生變化。而在監(jiān)測的過程當(dāng)中需要將相機(jī)以及全站儀架設(shè)在觀測墩上，對于變形的監(jiān)測目標(biāo)進(jìn)行拍照，這種方法可以實(shí)時動態(tài)地反映基坑變形的情況。

其次，建立變形的監(jiān)測點(diǎn)。對變形的監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行測量時，需要沿著基坑坡頂進(jìn)行均勻分布，既可以保證水平位移的監(jiān)測，同時也可以進(jìn)行豎向位移的監(jiān)測，監(jiān)測點(diǎn)之間的距離應(yīng)該保持在15 m左右為宜，尤其是在一些非常重要的部位，應(yīng)該增加監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)量，而監(jiān)測點(diǎn)在進(jìn)行布設(shè)的過程當(dāng)中，必須要保證在同一直線上。

另外，在進(jìn)行監(jiān)測的過程當(dāng)中，需要應(yīng)用數(shù)碼相機(jī)來進(jìn)行基坑變形的監(jiān)測，主要是對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移、豎向位移以及基坑壁的變化進(jìn)行測量。主要的儀器包括數(shù)碼相機(jī)以及相機(jī)的承置架。在實(shí)際監(jiān)測的過程當(dāng)中，需要將儀器安置在基準(zhǔn)點(diǎn)上，在其基準(zhǔn)方向上安置棱鏡，作為定向?qū)嵱茫缓髮⒁棸宸謩e安置在每一個變形點(diǎn)上，在測量之前需要瞄準(zhǔn)棱鏡，從而保證攝影的基線并沒有發(fā)生變化。同時由于基坑周圍的支架結(jié)構(gòu)水平會發(fā)生變形，因此在覘板上采取豎條紋的方法來進(jìn)行觀測，在每次觀測的過程當(dāng)中，需要對覘板進(jìn)行拍照，獲取相關(guān)的條文影像，后期在應(yīng)用調(diào)峰影像時進(jìn)行分析，從而明確監(jiān)測點(diǎn)的水平位移，在此過程當(dāng)中就可以清晰地獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且避免人工干擾而造成的誤差。而針對基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的沉降，則需要將覘板上的豎條紋變?yōu)闄M條紋，就可以獲得垂直方面上的變化。而在同一覘板上同時放置豎條紋和橫條紋，通過數(shù)碼相機(jī)可以直接獲得水平以及垂直方向的變化。

在進(jìn)行監(jiān)測的過程中必須要注意誤差的分析以及測定，尤其是儀器、覘板、光線影響、攝影機(jī)震動等方面的誤差，必須要進(jìn)行調(diào)整，從而有效地減少監(jiān)測過程中的問題，提升監(jiān)測的準(zhǔn)確性。

5 結(jié)語

綜上所述，近景攝影監(jiān)測在基坑變形的應(yīng)用可以有效地提高測量的精準(zhǔn)度，并且與常規(guī)的方法相比較，可以直觀地反映出基坑周圍地表的實(shí)際變化情況。因此，在應(yīng)用近景攝影監(jiān)測時需要明確監(jiān)測點(diǎn)的位置以及監(jiān)測的基準(zhǔn)點(diǎn)，從而提升監(jiān)測的精準(zhǔn)度，提升基坑變形的質(zhì)量。

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